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一、多业务网络建设面临的挑战 国家电网在“十二五”期间,继承了“十一五”的SG186工程的建设成果,建设十大业务应用,全面覆盖“三集五大”管理体系。至今,十类业务应用涵盖了几十种子业务,每种业务都各有所求。例如:ERP等关键业务带宽需求适当,但必须可靠传送;云计算、文件共享等允许时延,丢包,带宽需求变化大。当所有业务跑在同一个管道,如果不加以管理,使用效率很可能无法达到预期。 基于多业务的这种网络,之前最关注的是性能。我们的平台能够完全支撑高性能的网络承载,但这仅是建设多业务网络的第一步。 在一个多业务网络里,我们其实更需要的是各项功能的灵活支撑,这样才能更好地开展业务,未来在扩展业务的过程中,我们可以针对每个业务进行详细设计和规划。 为保障多业务的快速开展,需要对网络进行详细的设计。这里面我们通过五个方面来考虑,进行详细的沟通和规划。包括业务的可靠性、扩展性、可视性,以及业务的质量保障和在客户体验方面的业务优化。 二、解决方案与客户收益 1、业务可靠性 (1)毫秒级容灾技术,全方位保障业务可用性 广域网容灾保障组网
  1. 虚拟交换单元(VSU,Virtual Switch Unit)虚拟化技术,实现关键节点双活热备,省去故障发生后的路由收敛时间
  2. 结合快速重路由(FRR)技术预备保护路径,双向转发检测(BFD)机制实现链路10ms检测
  3. 实现网络故障50ms切换,用户无感知,保障99.999%的网络可用性
(2)智能链路负载均衡,提升网络可靠性 基于负载进行流量分配:基于网络负载,为业务流选择轻载链路(例如:链路1负载50%,链路2负载10%,新业务流自动选择链路2);出口流量超过阈值,将原业务流切换至轻载接口(例如:链路1负载超过80%,部分业务切换至链路2);为关键业务指定出口,出口故障时无缝切换至其他链路。 智能的状态感知:当广域网链路数多于三条,链路调整策略以指数级倍增。通过独有的逻辑算法找到最佳平衡,智能感知链路状态,实现不同的广域网流量管理策略。 (3)光纤不足时实现AB平面备份复用,保障用户业务不中断 带宽AB面备份链路规划图 光纤资源不足时,如果两张网复用备份专线,可在备份线路上启用负载均衡:A平面或B平面主链路故障时,切换到备用链路,且独享全部带宽;A平面和B平面的主链路均发生故障时,切换到备用链路,根据预先设定的策略,分享带宽。 2、业务扩展性 (1)多核平台实现灵活的业务支撑 多核CPU灵活分担业务,同时并发处理。对不同的应用业务模型,采用差异化策略,将多核处理器上每个CPU的运算能力统筹发挥至极致。 所有业务功能通过软件实现,可随业务变化灵活叠加功能点,每张业务板卡均支持全业务处理,省去多业务卡的购置成本。 (2)快速流量交换(X-Flow)保障多业务承载,业务叠加性能无损 快速流量交换路径图 快速流量交换(X-Flow)技术融合访问控制列表(ACL)、策略路由(PBR)、网络地址转换(NAT)、状态检测、服务质量(QoS)、流量管理、安全日志等业务,实现多业务并行高速处理。 快速流量交换(X-Flow)核心在于整合多业务共同特征,避免多业务融合情况下设备性能的急剧下降,提高用户的投资回报。任意叠加业务,设备性能不会下降。 3、业务可视性 (1)IP数据流信息输出(IPFIX)数据流输出,基于业务的流量可视 网络中有什么业务,是哪些人在使用,它的合法性如何、流量大小是多少,后期如何调整带宽、改善资源分配,这些在以往都是盲区。RG-RSR路由器系列内置流量可视化功能,将所有的链路流量监控信息通过标准的IP数据流信息输出(IPFIX)协议报文进行输出,使全网流量变得透明。开启IP数据流信息输出(IPFIX)后,实时1:1采集全网流量,精准分析业务流量,且性能无损。 (2)开放式综合运维管理平台,精细化流量可视 综合运维平台RIIL能够以图形化界面呈现整体流量,进行实时监控。比如各节点、各链路的流量特征,上下行的流量信息,带宽速率、带宽利用率等等。并且能够提供多维视角的分析,从接口流量、应用流量、终端流量、多协议标记转换虚拟专网(MPLS VPN)流量等多种维度输出报表,为管理者决策提供准确依据。 RSR系列路由器与综合运维平台RIIL联动,通过IP数据流信息输出(IPFIX)流输出,流量呈现和业务分析更加全面和精准。这样根据我们获知的情况,可在路由器上进行访问控制列表(ACL)+分层QoS(Hqos)的流控策略调整,基于部门、用户、业务等元素进行层次化保障,拒绝“非法流量”,抑制非关键业务。 4、业务质量保障 (1)全系支持分层QoS(Hqos)嵌套,与业务架构100%契合 分层QoS(Hqos)嵌套式带宽管理 分层QoS(Hqos)嵌套式带宽管理可高达五级,匹配业务模块进行精细分配,根据不同的业务需求,比如对于抖动的要求、对于延时的要求,来进行分类的业务保障。通过分层QoS(Hqos)的每用户带宽保障算法,解决每用户及用户业务优先级问题。 (2)网络质量分析技术,实时掌控网络性能 通过网络质量分析,实时对网络性能进行探测和统计,可以对响应时间、网络抖动、丢包率等网络信息进行探测和统计。 一方面与Track和应用模块联动,实时监控网络状态的变化;另一方面通过发送测试报文,为用户提供网络性能参数。这一功能会实时探测网络状态的变化,为用户提供HTTP总时延、TCP&FTP的连接时延、文件传输速率等性能参数。当业务运行不稳或出现延时,能够进行精准的故障定位和分析,来判断问题的出处。 5、业务体验优化 (1)视频传输优化技术,保证高清视频流畅体验 随着线路监控、营业厅和变电站视频业务的迅猛发展,视频监控系统的应用范围日益广泛,例如物资视频监控、变电站视频监控、供电营业厅视频监控等。 在广域网传输的过程中,带宽不足会导致视频卡顿、延时等问题出现,影像视频业务质量。锐捷在网络层面对视频业务的信元进行传输优化和缓存,消除广域网链路抖动引起的卡顿,为高清监控场景提供流畅体验。通过流量整形功能,以及秒级的缓存技术,我们能够获得平滑、流畅的监控图像,保障高清视频的效果。 (2)通过TCP/IP协议优化,实现广域网链路加速 国家电网公司的广域网链路虽然均为专线传输,但由于一些物理限制,有些地方跳数较多,导致延时较大。这时我们就会发现,其实网络带宽≠业务质量,虽然带宽很足,但业务质量却不佳。这与TCP协议自身的局限性有关:TCP是个很老的协议,它的诞生主要是提供了更可靠的握手机制,而不是为了快速传输。因而它有小型初始化窗口、拥塞控制、慢启动这一系列的机制,在可靠传输的同时却影响了速率。 在锐捷解决方案中,通过TCP代理,解决TCP协议链路利用率不高问题。通过弹性带宽,实时感知链路带宽变化,从而调整TCP发送,提高TCP传输效率;保障业务服务质量(QoS),保障客户的关键业务;解决因线路跳数过多,产生的质量下降,延时增高问题。

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